Мәкалә
Метилен зәңгәре һәм күрү: челтәркатлау тикшеренүләре нәрсә күрсәтә һәм аларның чикләре кайда
Укучы метилен зәңгәренең челтәркатлауны саклаганын күрсәткән тикшеренүгә тап була һәм табигый сорау бирә: аны күзгә кертергә кирәкме? Метилен зәңгәренең күрүгә бәйле тикшеренүләре бу сорауга җавап бирми, чөнки төп тикшеренүләрнең берсендә дә мондый куллану сыналмаган. Берсендә буяуны токсин белән бергә тычканнарның пыяласыман җисеменә инъекцияләгәннәр. Икенчесендә аны савыттагы аерып алынган күзәнәкләрне чолгап алган мохиткә өстәгәннәр. Өченчесендә аны мутант тычканнарның эчә торган суына кушканнар. Һәр нәтиҗә үзенең кертү юлына һәм моделенә генә карый.
Бу мәкаләдә клиникага кадәрге өч тикшеренү, челтәркатлау күзәнәкләренең ике төре һәм лабораториядәге саклау белән күзне клиник дәвалау арасындагы чик карала. Гомуми күренеш бер үк: контрольдә тотылган шартларда метилен зәңгәре челтәркатлау күзәнәкләрендәге митохондриаль стрессны үзгәртә ала, ләкин бу нәтиҗә ваклап сатудагы эремәләрне күзгә куллануны нигезләми.
Ике күзәнәк төре, ике төрле авыру
Челтәркатлау катламнардан тора, һәм кайсы катлам турында сүз баруы мөһим. Яктылык башта челтәркатлауның тышкы өлешендәге фоторецепторларга төшә. Аларның сигналлары арадаш нейроннар аша эчке өлештәге ганглион күзәнәкләренә күчә; бу күзәнәкләрнең аксоннары күрү нервы аша чыга. Түбәндәге схемада катламнар тәртип буенча күрсәтелгән.
Глаукома һәм күрү нервы нейропатиясендә челтәркатлауның ганглион күзәнәкләре зыян күрә. Эзләүләрдә метилен зәңгәре һәм глаукома телгә алынганда, гадәттә шушы эчке катлам һәм аның аксоннары күздә тотыла. Челтәркатлауның тышкы өлеше дегенерациясендә исә фоторецепторлар зыян күрә. Алар челтәркатлауда энергиягә иң зур ихтыяҗлы күзәнәкләр һәм үзләренең сулыш алу мөмкинлекләре чигенә якын эшлиләр. Шуңа күрә митохондрияләрнең I комплексы эштән чыкканда, аларның резервы аз кала. Бер күзәнәк төрендә алынган нәтиҗәне икенчесенә күчереп булмый, һәм түбәндәге өч тикшеренү аларны аерым карый. Модельләрне нәтиҗәләрдән аеруның гомуми ысулы метилен зәңгәре турындагы тикшеренүләрне ничек укырга мәкаләсендә аңлатыла.
Тере тычкан күзендәге ганглион күзәнәкләре
Өч тикшеренүнең иң беренчесендә галимнәр тычканның бер күзендәге пыяласыман җисемгә ротенон микроинъекциясе ясап, күрү нервы нейропатиясен модельләштергәннәр, ә икенче күзне ташучы матдә белән контроль итеп кулланганнар. Ротенон митохондрияләрнең I комплексын — электроннарны NADHтан алга тапшыра торган керү ноктасын — блоклый. I комплексның эшчәнлеге бозылуы шулай ук бу модельне Леберның нәселдән килә торган күрү нервы нейропатиясе белән бәйли; бу авыру ганглион күзәнәкләренә һәм күрү нервына кагыла.
Егерме дүрт сәгатьтән соң ротенон кертелгән күзләрдә ганглион күзәнәкләре катламы контроль күзләрдәгегә караганда юкарак булган һәм анда күзәнәкләр саны кимрәк калган. Метилен зәңгәре ротенон белән бергә инъекцияләнгәндә, бу зарарлану дозага бәйле рәвештә булдырылмаган; сыналган иң югары доза (0.07 mg/kg, тычканның LD50 күрсәткеченнән күпкә түбән) катлам калынлыгын да, күзәнәкләр санын да саклап калган. Баш мие гомогенатларында параллель сынаулар ике тәэсирне күрсәткән: метилен зәңгәре ротенон китереп чыгарган оксидлашу стрессын да, кислород куллану кимүен дә кире кайтарган. Авторлар эксайтотоксик механизм тәкъдим иткән: ротенон җайга салучы амакрин күзәнәкләрен зарарлый, ганглион күзәнәкләре артык еш импульслар чыгара, ә антиоксидант тәэсир нәтиҗәдә туган зарарлануны өзә. Бу саклауның тәкъдим ителгән химик нигезе метилен зәңгәренең митохондриаль механизмнары мәкаләсендә җентекләп аңлатыла.
Бу нәтиҗәнең өч чикләве бар. Буяу токсин белән бергә турыдан-туры күзгә инъекцияләнгән — бу матдәне кертү ысулы, дәвалау схемасы түгел. Күзәтү вакыты 24 сәгать булган. Моннан тыш, цитохромоксидаза күрсәткечләре зарарланган ике төркемдә дә күтәрелгән; авторлар моны тере челтәркатлауда сулыш алу торгызылуына дәлил түгел, ә артык активлык билгесе дип аңлатканнар.
Савытта аерып алынган ганглион күзәнәкләре
Икенче тикшеренүдә күзнең үзе бөтенләй кулланылмаган. Тикшерүчеләр яшь күселәрдән челтәркатлауның беренчел ганглион күзәнәкләрен аерып алганнар һәм аларга ротенон, апоптозны кузгатучы стауроспорин яки 72 сәгать буе кислород аз булган шартлар белән тәэсир иткәннәр, аннары тере һәм үле күзәнәкләрне аеручы буяу ярдәмендә исән калуны үлчәгәннәр. Үстерү мохитендәге 1 һәм 10 микромоляр метилен зәңгәре һәр зарарлаучы тәэсир очрагында исән калуны яхшырткан: шартларга карап, якынча 1.5 тапкырдан 1.9 тапкырга кадәр. Өстәмә сынау метилен зәңгәренең водород пероксиды тәэсире вакытында цитохром c оксидаза активлыгын саклап калуын күрсәткән.
Бу — аерып алынган күзәнәкләр фармакологиясе. Кушылма күзәнәкләргә билгеле концентрациядәге үстерү мохите аша диффузия юлы белән барып җиткән; аның юлында мөгезкатлау, күз яше пәрдәсе, күз ясмыгы, пыяласыман җисем, кан белән тәэмин ителү яки иммун системасы булмаган. Модельнең максаты нәкъ шул гадилектә: ул кушылма ганглион күзәнәкләренә барып җиткәндә, аларның үзләрен саклап булуын күрсәтә. Әмма ул мөгезкатлау өслегенә тамызылган тамчының челтәркатлауның эчке өлешенә ниндидер билгеле концентрацияне җиткерә алу-алмавы турында бернәрсә дә әйтми. Шул ук күзәнәкләргә агулы тәэсир сәбәпле, 10 микромолярдан югары концентрацияләр кулланылмаган. Бу савыттагы дозага җавапның ике юнәлештә дә үзгәрә алуын искәртә.
Мутант тычканнардагы һәм күзәнәк линиясендәге фоторецепторлар
Өченче тикшеренү челтәркатлауның тышкы өлешенә кагыла. Тикшерүчеләр апоптозны кузгатучы фактор җитешмәгән Harlequin тычканнарын кулланганнар; бу җитешмәү аркасында I комплекс тулысынча җыелмый. Алар 11 айлык вакытта фоторецепторлар төзелешен, тышкы сегмент маркерларын һәм митохондрияләрнең бөтенлеген тикшергәннәр. Метилен зәңгәрен ана сөтеннән аерганнан соң эчә торган су аша, көненә якынча 10 mg/kg күләмендә, системалы рәвештә биргәннәр. Метилен зәңгәре алган мутантларда, алмаган мутантларга караганда, челтәркатлау калынлыгы күбрәк сакланган, родопсин һәм опсин маркерлары күбрәк булган, митохондрияләр төзелеше дә сәламәтрәк калган.
Өстәмә күзәнәк эшендә 661W күзәнәкләре — тычкан фоторецепторларына охшаш үлемсезләндерелгән линия — кулланылган. Аларга метилен зәңгәре белән яки аннан башка ротенон белән 24 сәгать тәэсир иткәннәр. 30 микромоляр концентрациядә исән калу яхшырган, ә түбәнрәк концентрацияләр NADHның NAD+ка нисбәтен нормага кайтарган һәм оксидлашу стрессын киметкән. Иң игътибарга лаек деталь — метилен зәңгәренең нәрсә эшләмәве: ул ATPны торгызмаган. Саклау энергия белән тәэмин ителүнең торгызылуына түгел, ә оксидлашу-кайтарылу стрессының җиңеләюенә һәм стресс юллары активлыгының кимүенә туры килгән. Алар арасында митохондрияләрнең дөрес төрелмәгән аксымнарга җавабы һәм митофагия маркерлары да булган.
Бу аерма метилен зәңгәренең челтәркатлауга тәэсире турындагы раслаулар өчен мөһим. Кушылма стресс кичергән фоторецепторны, аның энергия кытлыгын төзәтмичә дә, тере килеш саклый ала. Шуңа күрә мөмкин булган терапевтик аңлатма киң колачлы яшәртүгә түгел, ә оксидлашу-кайтарылу стрессына гына кагыла.
Өч тикшеренүне янәшә чагыштыру
Түбәндәге чагыштыруда һәр тикшеренүнең моделе һәм кертү юлы күрсәтелгән, чөнки нәтиҗә нәрсәне нигезли алуын нәкъ шушы ике багана билгели.
| Тикшеренү | Модель | Метилен зәңгәрен кертү юлы | Нәрсә сакланган |
|---|---|---|---|
| Zhang һәм хезмәттәшләре, тычканның күрү нервы нейропатиясе | Ротенон белән зарарланган тере тычкан челтәркатлавы | Токсин белән бергә пыяласыман җисемгә инъекцияләү | 24 сәгатьтән соң ганглион күзәнәкләре катламының калынлыгы һәм күзәнәкләр саны |
| Daudt һәм хезмәттәшләре, күсенең беренчел ганглион күзәнәкләре | Үстерү мохитендәге аерып алынган ганглион күзәнәкләре | Үстерү мохитендә 1 микромолярдан 10 микромолярга кадәр концентрациядә эретү | Ротенон, стауроспорин һәм гипоксия тәэсирендә күзәнәкләрнең исән калуы |
| Mekala һәм хезмәттәшләре, Harlequin тычканнары һәм 661W күзәнәкләре | Генетик I комплекс дефекты һәм фоторецепторларга охшаш күзәнәкләр | Эчә торган суда көненә 10 mg/kg; күзәнәк мохитендә 30 микромоляр | ATP торгызылмыйча, фоторецепторлар төзелеше һәм митохондрияләрнең бөтенлеге |
Һәр юл клиникага кадәрге тикшеренүгә карый. Аларның берсенә дә пациентлар җәлеп ителмәгән, күрү үлчәнмәгән һәм офтальмологик препарат сыналмаган.
Ни өчен бу глаукоманы дәвалау түгел
Глаукоманы дәвалау күз эчендәге басымны киметә. Нейросаклау исә башка максат куя: стресс шартларында ганглион күзәнәкләрен һәм аларның аксоннарын тере килеш саклау. Югарыдагы тикшеренүләр беренче түгел, ә икенче юнәлешкә карый. Аларның берсе дә басымны киметмәгән һәм метилен зәңгәрен басымны киметүче дәвалау белән чагыштырмаган. Шуңа күрә глаукоманы дәвалауның һәм басымны контрольдә тотуның кабул ителгән ысуллары оксидлашу-кайтарылу белән бәйле нейросаклаудан аерым мәсьәлә булып кала; күзәнәкләрнең исән калу нәтиҗәсен дә күрү сакланды дип аңлатып булмый.
Кертү юллары арасындагы аермалар бу фикерне ныгыта. Пыяласыман җисемгә бергә инъекцияләү зарарлану мизгелендә челтәркатлау янына билгеле күләмне урнаштыра. Эчә торган су аша бирү бөтен хайванга айлар буе тәэсир итә, ләкин челтәркатлаудагы концентрация билгесез кала. Үстерү мохите аерып алынган күзәнәкләргә турыдан-туры тәэсир итә. Боларның берсе дә өслеккә кулланылган дозаның нинди өлеше мөгезкатлау аша үтәчәген, күз яше белән юылып китмичә калачагын, күз ясмыгы һәм пыяласыман җисем аша узып, челтәркатлауның теге яки бу катламына файдалы концентрациядә барып җитәчәген алдан әйтми. Бу җиткерү проблемасы метилен зәңгәрен кертү юллары һәм аның таралышы турындагы киңрәк мәсьәләнең бер өлеше; анда һәр кертү юлы өчен аерым концентрация үлчәүләре кирәк.
Тукымалар арасындагы аермалар икенче киртәне тудыра. Күзнең алгы өлешенә барып җиткән буяу әле аның арткы өлешенә барып җиткән дигән сүз түгел; бер катламга ярдәм иткән концентрация икенчесен зарарларга мөмкин. Ваклап сатудагы эремәләр офтальмологик препаратлар өчен таләп ителгәнчә җитештерелми, стерильләштерелми, буферланмый һәм консервантлар белән эшкәртелми. Мөгезкатлауга һәм күз эченә тәэсир иткәндә чисталык, pH, осмоляльлек һәм ярдәмче матдәләрнең барысы да әһәмиятле. Челтәркатлау буенча бу нәтиҗәләрнең берсе дә мондый эремәләрне күз эченә яки күз өслегенә куллануны нигезләми. Препаратны әзерләү стандартлары турындагы сораулар метилен зәңгәренең иминлеге һәм аны куллану кагыйдәләре белән бергә каралырга тиеш.
Дәлилләрнең чиге кайда
Өч мәкаләне бергә караганда, алар тар бер фикерне генә нигезли: контрольдә тотылган шартларда метилен зәңгәре челтәркатлау нейроннарындагы митохондриаль оксидлашу-кайтарылу стрессын җиңеләйтә һәм аларның төзелешен саклый ала. Бу раслау шул шартларның чигендә туктала. Токсинлы модельләр һәм I комплексның генетик модельләре — глаукома, друзалар яки диабет белән бәйле авыру түгел. Кыска күзәтү вакытлары һәм төзелеш күрсәткечләре күрүнең озак вакыт саклануы дигән сүз түгел. Ә бер бүлектәге саклаучы концентрация икенче бүлек өчен доза була алмый.
Ныграк нигез өчен аерым дәлилләр кирәк булыр иде: клиникада кулланырга яраклы юлдан соң челтәркатлауга җиткән тәэсирнең билгеле күләме, хайваннарда күрү функциясе күрсәткечләре, глаукомага туры килә торган модельдә басымнан бәйсез файда, аннары кешеләрдә иминлек һәм нәтиҗәлелек турында мәгълүматлар. Болар булганчы, метилен зәңгәре һәм күрү арасындагы бәйләнеш чикләре ачык булган тикшеренү гипотезасы булып кала: челтәркатлауда нигезле булырга мөмкин митохондриаль фармакология, әлегә күзәнәкләрдә һәм хайваннарда гына күрсәтелгән, һәм бу тикшеренүләрдән күзләрне дәвалауга күчү юлы юк.